检测项目
呼吸功能监测:
- 耗氧率测定:基础OCR(pmol/min)、最大呼吸容量(参照ISO21337)
- 呼吸控制比:RCR≥4.0(表示偶联效率)
- 质子泄漏速率:寡霉素抑制后OCR变化(%)
- ATP生成量:实时ATP合成速率(nmol/min/mg蛋白)
- ADP/ATP比值:荧光法测定(比值≤1.2)
- 糖酵解通量:ECAR值(mpH/min)
- Δψm监测:JC-1荧光红绿比(590/530nm)
- 膜电位稳定性:去极化响应时间(秒)
- MPTP开放度:钙诱导开放概率(%,参照GB/T38496)
- 活性氧生成:DCF荧光强度(RFU,激发/发射485/535nm)
- 超氧化物水平:MitoSOX荧光(相对单位)
- 抗氧化酶活性:SOD活性(U/mg蛋白)
- 胞浆钙振荡:频率(次/分钟)、幅度(nM)
- 线粒体钙摄取:Rhod-2荧光变化率(%/秒)
- 钙释放通道活性:RyR开放率(%)
- 复合物I活性:NADH氧化速率(U/mg蛋白)
- 复合物III活性:细胞色素c还原率
- 柠檬酸合酶活性:比色法测定(μmol/min/mg)
- 线粒体形态:嵴结构完整性评分(1-5级)
- 融合/分裂指数:DRP1/MFN1蛋白比值
- 体积密度:电镜三维重构(μm³/细胞)
- mtDNA损伤:8-OHdG含量(ng/μgDNA)
- 拷贝数变异:qPCR相对定量(倍数变化)
- 突变率检测:测序错误频率(/10kb)
- 膜通透性:钙黄绿素滞留率(%)
- 肿胀指数:吸光度变化(520nmΔA/min)
- 细胞色素c释放:Westernblot半定量
- 氧化磷酸化效率:P/O比值(molATP/molO)
- 底物利用率:谷氨酸/丙酮酸消耗比
- 应激响应:缺氧复氧后功能恢复率(%)
检测范围
1.原代心肌细胞:源自啮齿类或人类心脏组织,重点检测线粒体呼吸链动态响应及病理模型下的OCR衰减。
2.心肌细胞系:H9c2或AC16细胞株,侧重高吞吐量筛查中的ATP生成效率和ROS累积阈值。
3.心肌组织切片:新鲜或冷冻切片(厚度5-10μm),检测重点为区域特异性线粒体膜电位异质性。
4.心脏器官模型:Langendorff灌注心脏,评估整体器官水平线粒体耗氧动力学及钙调控缺陷。
5.干细胞分化心肌细胞:iPSC来源心肌细胞,聚焦发育阶段线粒体成熟度(如RCR进展)及药物毒性响应。
6.3D心肌细胞培养:类器官或球状体模型,检测重点为微环境下线粒体形态适应性和代谢梯度。
7.急性分离心肌细胞:酶解法制备单细胞,侧重实时膜电位振荡及离子通道耦合效率。
8.固定化心肌样本:甲醛或冷冻固定制剂,用于长期形态学分析如嵴结构评分和融合指数。
9.线粒体粗提物:差速离心分离线粒体,重点检测离体状态下复合物酶活性和MPTP敏感性。
10.病理模型细胞:缺血再灌注或肥大诱导样本,检测氧化损伤累积及功能恢复能力阈值。
检测方法
国际标准:
- ISO21337:2018细胞线粒体呼吸功能测定方法
- ISO10993-5:2021医疗器械生物学评价-细胞代谢活性试验
- ASTME2520-15荧光探针法评估膜电位标准指南
- OECDTG455体外细胞毒性高通量筛查协议
- GB/T38496-2020细胞能量代谢检测技术规范
- GB/T16886.5-2017医疗器械生物学评价-体外细胞毒性试验
- GB/T35823-2018线粒体功能荧光分析法通则
- GB/T33210-2016细胞氧化应激参数测定方法
检测设备
1.细胞呼吸测定仪:SeahorseXFe96(OCR检测范围0-2000pmol/min,精度±2%)
2.荧光显微镜:OlympusFV3000(分辨率0.2μm,激发波长405-640nm)
3.流式细胞仪:BDFACSAriaIII(检测通道18个,流速12μL/min)
4.微孔板读板器:PerkinElmerEnVision(动态范围0-4OD,温控±0.1°C)
5.激光共聚焦显微镜:ZeissLSM980(Z轴分辨率0.5μm,共焦针孔尺寸10μm)
6.原子力显微镜:BrukerDimensionIcon(力分辨率0.1pN,扫描范围90μm)
7.电化学检测系统:CHI760E(电流范围±250mA,采样率1MHz)
8.实时PCR仪:RocheLightCycler480(温控精度±0.1°C,通道数6)
9.超速离心机:BeckmanOptimaXPN-100(最大转速100,000rpm,温控4-40°C)
10.恒温振荡培养箱:ThermoForma3110(温度范围5-50°C,CO2控制±0.1%)
11.光度计:ShimadzuUV-2600i(波长范围190-1400nm,带宽1nm)
12.电泳系统:Bio-RadMini-PROTEAN(电压范围10-500V,凝胶尺寸8x10cm)
13.冷冻切片机:LeicaCM1950(切片厚度1-100μm,样品温度-30°C)
14.质谱仪:ThermoQExactiveHF(分辨率240,000,质量精度<3ppm)
15.显微操作仪:EppendorfTransferMan(移动精度0.1μm,最大负载50g)